JPH0350168A - 気泡コンクリート用起泡剤および組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は気泡コンクリート用起泡剤および気泡コンクリ
ート組成物に関する。

［従来の技術］ 従来、気泡コンクリート用起泡剤としてポリオキシエチ
レンアルキルエーテル硫酸塩’ｅ用い、気泡安定化剤と
して各種セルロース誘導体やポリビニルアルコールなど
の水溶性高分子を併用することが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このものは起泡力に優れるものの、気泡
の長時間安定性については必ずしも十分とはいえず、そ
の結果としてコンクリートの硬化以前の消泡に伴う成型
体の収縮が著しく、所望の比重を存する硬化体を得るこ
とが困難であった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは気−泡コンクリート製造時に用いられる起
泡力、気泡安定性に優れた起泡剤およびこの起泡剤を含
有する気泡コンクリート組成物について鋭意検討した結
果本発明に到達した。

すなわち、本発明は 一般式 ＲＯ（ＣＨ２ＣＨＯ）−８ＯｓＸ　　　　　（１）（式
中、Ｒは炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基、Ａは水素
またはメチル基、ｍはＯまたは１〜５の整数、Ｘはアル
カリ金属、アンモニウム、またはアミンカチオンである
。）で示される化合物からなる起泡成分（Ａ）および炭
素数８〜２０の脂肪族アルコール（Ｂ）からなることを
特徴とする気泡コンクリート製造用起泡剤および請求項
１の起泡剤、セメント、骨材および水を必須成分０．と
じて含宵してなることを特徴とする気泡コンクリート組
成物である。

本発明における炭素数８〜２０の脂肪族アルコール（Ｂ
）としては、直鎖または分岐の天然または合成、の飽和
または不飽和の一級および二級のｍ個アルコール、たと
えばオクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリル
アルコール（ドデシルアルコール）、ミリスチルアルコ
ール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイ
コシルアルコール、ならびに合成アルコール（チーグラ
ーアルコール、オキソアルコール［側鎖アルコール含ｆ
ｆ１２０〜７０重量％：たとえば「ドパノール」（シェ
ル化学製）、「ダイヤドール」　（三菱化成製）コ、セ
カンダリ−アルコール ルＳＪ　　（ＵＣＣ製））およびこれらの２種以上の混
合物が挙げられる。

これらのうち、好ましいものはラウリルアルコール、ミ
リスチルアルコールおよびセチルアルコールである。

つぎに起泡成分（Ａ）について説明する。

一般式（１）において、Ｒの炭素数８〜２０の脂肪族炭
化水素基としては、飽和または不飽和の直鎖または分岐
のアルキル基、たとえばオクチル基、ノニル基、デシル
基、ウンデシル基、　ドデシル基、トリデシル基、テト
ラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタ
デシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル
基、オレイル基、リルイル基、リルニル基などがあげら
れる。

これらのうち、好ましい基は炭素数１０〜１８のアルキ
ル基であり、特に好ましくはドデシル基およびテトラデ
シル基である。炭素数が８未溝でも２０を超えても起泡
力が低下し、所望の比重を存する硬化体を得るには至ら
ない。

ｍはエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの付加
モル数を示し、通常Ｏまたは１〜５の整数であり、好ま
しくはＯ及び１〜３である。付加モル数が６以上では起
泡力が低下するため実用的でない。

Ｘはアルキル硫酸エステルの対イオンを，表し、例えば
アルカリ金Ｂ　（　Ｌ　１１　　Ｎ　ａｔ　　Ｋなど）
、アンモニウム、アミンカチオン［アルキル（炭素数１
〜１８）アミン（メチルアミン、プロピルアミン、ヘキ
シルアミン、ノニルアミン、　ドデシルアミン、ペンチ
ルアミン、ステアリルアミンなト）、アルカノールアミ
ン（モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、　ト
リエタノールアミン、プロパツール、アミン、インプロ
パツールアミン、シクロヘキシルエタノールアミンなど
）などのアミンのカチオンコ、およびこれらの２種以上
の混合物が挙げられる。好ましくはアンモニウムおよび
アルカノールアミンカチオンであり、特に好ましくはア
ンモニウム詔よびエタノールアミンカチオンである。

起泡成分（Ａ）の具体例としては、オキシエチレン（１
）ラウリルサルフェートアンモニウム、ドデシルサルフ
ェートアンモニウム、ポリオキシエチレン（２）テトラ
デシルサルフェートアンモニウム、オキシエチレン（１
）ラウリルサルフェートトリエタノールアミン塩、　ド
デシルサルフェートジェタノールアミン塩、ポリオキシ
エチレン（２）テトラデシルサルフェートトリエタノー
ルアミン塩などを挙げることができる。オキシエチレン
またはポリオキシエチレンのっぎの０内はエチレンオキ
シドの平均付加モル数を表す。以下同様である。

一般式（１）で示される化合物は炭素数８〜２０の脂肪
族アルコールに必要によりアルキレンオキシドを付加し
、常法により硫酸化し、アルカ１ハアンモニア、アルキ
ルアミン、およびアルカノールアミンで中和することに
より得られる。

本発明の起泡剤には必要に応じて水溶性を機溶剤や水溶
性高分子を併用してもよい。

水溶性を機溶剤としては起泡性を阻害しないもの、例え
ばセロソルブ系溶剤（メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ｎ−プロピルセロソルブ、ｎ−ブチルセロソルブ
、イソブチルセロソルブ、フェニルセロソルブなど）、
カルピトール類（エチルカルピトール、ブチルカルピト
ールなど）、エチレンオキシドの付加モル数が３〜１０
のポリオキシエチレン低級アルキルエーテル（ポリオキ
シエチレン（３）メチルエーテルなど）、ジオール類（
エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチ
レングリコールなど）およびこれらの２種以上の混合物
が挙げられる。

これらのうち、好ましいものはセロソルブ系溶剤および
ポリオキシエチレン低級アルキルエーテルであり、とく
に好ましいものはブチルセロソルブ、インブチルセロソ
ルブ、及びポリオキシエチレン（３）メチルエーテルで
ある。

水溶性高分子としては、例えば、セルロース誘導体（メ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロースなど）、ポリビニルアルコール、
アルギン酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルエーテル及びこれらの２皿
以上の混合物が挙げられ、好ましくはセルロース誘導体
を挙げることができる。

本発明の起泡剤において、起泡成分（Ａ）と脂肪族アル
コールＣＢ）の重量比は、純分比で通常９９：　１〜５
：９５、好ましくは９５：　５〜５０：６０である。（
Ａ）が９９より大きい場合はセメントスラリー中に導入
された気泡の安定性が低下し、均質な硬化体が得られに
くくなり、５より小さい場合には起泡力が低下し、十分
な軽量化が行えない。

水溶性有機溶剤の添加量は（Ａ）と（Ｂ）との合計１０
０重量部に対して通常０〜１００重量部好ましくは１０
〜８０重量部である。

水溶性高分子の添加量は（Ａ）と（Ｂ）との合計１００
重量部に対して通常０〜３０重量部、好ましくは０．０
１〜２０重量部である。

本発明の起泡剤はセメント、骨材、水などとともに気泡
コンクリート組成物として用いられる。

セメントとしては普通ポルトランドセメント、早強ポル
トランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、アル
ミナセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント
などが挙げられ、セメントの種類による影響をなんら受
けるものではない。

骨材としてはその種類について特に制約を受けず、通常
の砂や砕石、けい砂、軽量骨材（パーライト、シラスバ
ル−ンなど）などが挙げられる。

水は水道水、地下水、海水などを挙げることができる。

本発明の組成物には起泡剤の起泡効果を阻害させないな
らば、必要に応じて各種混和剤（材）を併用することも
可能である。これらの混和剤（材）として公知のセメン
ト分散剤（ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、
メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、リグニンスル
ホン酸塩など）、硬化遅延剤（グルコン酸塩、クエン酸
塩、酒石酸塩、ポリリン酸塩など）、硬化促進剤（塩化
カルシウム、亜硝酸塩など）、撥水防水剤（高級脂肪酸
、パラフィンなど）、収縮低減剤（低級アルコールアル
キレンオキシド付加物など）、防錆剤（亜硝酸ナトリウ
ム、亜硝酸カルシウムなど）、急結剤（アルミン酸カル
シウム、カルシウムスルホアルミネートなど）、膨張材
、高炉スラグ、シリカフニーム、石膏、石灰など植種の
ものを挙げることができる。

セメントと骨材の重量比は通常、９０：　　１０〜５：
　９５であり、好ましくは８０：　　２０〜２０：８０
である。水はセメント１００重量部に対し、通常３０〜
１５０部、好ましくは４０〜１００重量部である。本発
明における起泡剤の添加量は、目的とするコンクリート
製品のｌ１ｆｆｉ化の程度により異なり特に限定されな
いが、セメントｘＯｃｌ量部に対して、通常０．０１〜
１０ｆＥ量部、好ましくは０．０５〜５重量部である。

０．０１未溝では連行される空気ｍが少なく十分な軽量
化が行えず、１０重量部を越えても同様に気泡量が低下
する傾向にある。各種混和剤（材）の量はセメント１０
０重量部に対して通常、０〜１００重量部、好ましくは
０．１〜５０重量部である。

本発明の起泡剤を含む気泡コンクリートとしては、土木
、建築用に用いられる現場打設用のコンクリートやモル
タル、工場で生産される各種コンクリートやモルタル２
吹製品など、軽量イヒを必要とする植種のセメント質硬
化体を挙げることができる。

本発明の起泡剤を軽量気泡コンクリートの製造に使用す
る場合、起泡剤をあらかじめ水溶液の形で泡立たせてお
き、この泡をセメントスラリー中に導入・させる方法（
プレフォーム法）、及び起泡剤をその他の材料とともに
ミキサー中、撹はんしながら徐々に泡立たせてい（方法
（ミックスフオーム法）とがあるが、何れの方法を採っ
てもさしつかえない。ミックスフオーム法で軽量気泡コ
ンクリートを製造する場合、本発明の起泡剤の添加形態
は特に限定されず、通常、セメント及び骨材を混合し、
混線水没入時に（Ａ）、　（Ｂ）両成分の配合物として
、必要に応じて水溶性有機溶剤を使用し、水溶液の形で
添加することが望ましいが、セメント、骨材、水の混練
後、いわゆるセメントスラリーの状態の中に添加しても
よいし、また、あらかじめセメントや骨材に添加したの
ち水を加える添加方法を採ってもよい。さらには本発明
の起泡剤成分をそれぞれ別個に、混練工程の種種の段階
で同時、あるいは順次加えても同等性能に悪影響を及ぼ
すものではない。

本発明品を含むモルタル、コンクリートの施工法は従来
の場合と同じでよく、型枠への充填、コーキングガンに
よる注入など植種の方法をとりうる。また、養生方法に
ついても気乾養生、湿空養生、加熱促進養生（蒸気養生
、オートクレーブ養生など）の何れでもよく、また、各
々の養生方法を併用しても差し支えない。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが本発明は
これに限定されるものではない。

実施例１〜８　　　比較例１．２ 表−１に示した（Ａ）、　（Ｂ）を使用し、表−２に示
すような組合せで（Ａ）：　　（Ｂ）＝８０：２０（純
分重量比）とした本発明の起泡剤を得た。

なお、比較例として、　（Ａ）成分単独（比較例１）、
および（Ａ）成分と水溶性高分子であるメチルセルロー
ス（商品名メトローズＥ３５ＳＨ４０００信越化学課）
を併用使用した起泡剤（比較例２）についても併せて記
した。

表−１ 表−２ 実施例９〜１６　　比較例３．４ 実施例１〜８および比較例１．２の起泡剤を使用し、表
−３に示した材料を用いてミックスフオーム法により軽
量気泡コンクリートを製造し、本発明の組成物を得た。

これらの組成物について起泡性、気泡安定性試験を行っ
た。

すなわち、セメントおよびけい砂をモルタルミキサーに
投入し、１分間低速混練したのち、起泡剤を含む混練水
を添加し、３分間高速混練を行った後の組成物比重の経
時変化を測定した。その結果を表−４に示した。

なお、本発明の組成物との比較を行うため、比較例１及
び比較例２の起泡剤を使用した場合の結果も併せて表４
に示した。

表−４の結果から明らかなように、本発明の起泡剤を使
用することにより、混練後１時間にわたりスラリー比重
の低下は認められず、本発明の起泡剤は気泡の経時安定
性に優れることが判明した。

さらに、このセメントスラリーを工０φＸ２０ｃｍの円
柱モールドに流し込み、蒸気養生（６０°Ｃ×３時間）
により凝結硬化させたのち、硬化体を縦方向に切断し、
内部気泡の状態を観察したところ、本発明の起泡剤を用
いた硬化体はいずれも微細気泡が均質に分散されている
のに対し、比較例１および比較例２の起泡剤を使用した
硬化体は消泡に起因する収縮や多数の粗泡が認められた
。

表−３ 表−４ ［発明の効果］ 本発明の起泡剤は軽量気泡コンクリートの製造において
、起泡力が良好であり、特にコンクリート中に導入され
た気泡の経時安定性に優れることから、本発明の組成物
は硬化以前の消泡に伴う収縮が生ぜず、また、硬化後も
硬化体中に多数の微細気泡が均質に分布するとの特長を
有する。

従って本発明の起泡剤およびこれを含有する組成物を使
用することにより、比重や強度面で品質の安定した軽量
気泡コンクリートの製造が可能となり、特に、型枠充填
に長時間を要する大型部材や裏込めモルタルなどの建築
、土木材料のｕｆｆｉ化に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒは炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基、Ａは
   水素またはメチル基、ｍは０または１〜５の整数、Ｘは
   アルカリ金属、アンモニウム、またはアミンカチオンで
   ある。）で示される化合物からなる起泡成分（Ａ）およ
   び炭素数８〜２０の脂肪族アルコール（Ｂ）からなるこ
   とを特徴とする気泡コンクリート製造用起泡剤。 ２、請求項１記載の起泡剤、セメント、骨材および水を
   必須成分として含有してなることを特徴とする気泡コン
   クリート組成物。